自己写的STM32 内存管理 实现了malloc,free,remalloc等函数

  

【

详细参考：http://www.openedv.com/posts/list/954.htm#

先自己开一开大的内存用于堆空间

】

这两天写的一个STM32上的内存管理函数,实现了malloc和free以及remalloc几个函数.还实现了一个内存使用率查询的函数.

思路如下:

将内存分块管理.

内存池等分为固定大小的内存块.

建立一个内存状态表,对应每个块,有多少个块,状态表就有多少个元素,一一对应.

通过状态表的值判断该块内存是否可用(为0则表示可用,为其他值则表示被占用了,而且占用的内存块数量,就是该值的数字)

初始化的时候,状态表的值全0，代表所有的内存块都未被占用.当需要分配的时候,malloc从内存块的最高地址往下查找,查找到连续的空内存大于等于要分配的内存的时候,结束此次分配,返回地址给要分配的指针,完成一次malloc. free的时候,就比较简单了,只要找到所分配的内存对应在状态表的位置,然后把状态表的值清0，及实现free.

内存使用率则通过查询状态表有多少个非0值,来计算占用率.

代码如下:

malloc.h头文件:

#ifndef __MALLOC_H

#define __MALLOC_H

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//内存管理 代码     

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//没有更新信息

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typedef unsigned long  u32;

typedef unsigned short u16;

typedef unsigned char  u8;   

#ifndef NULL

#define NULL 0

#endif

#define MEM_BLOCK_SIZE   32          //内存块大小为32字节

#define MAX_MEM_SIZE   10*1024       //最大管理内存 10K

#define MEM_ALLOC_TABLE_SIZE MAX_MEM_SIZE/MEM_BLOCK_SIZE //内存表大小

//内存管理控制器

struct _m_mallco_dev

{

 void (*init)(void);     //初始化 【c封装类的时候，如果要封装函数，最好没有参数】

 u8 (*perused)(void);         //内存使用率

 u8  membase[MAX_MEM_SIZE];   //内存池

 u16 memmap[MEM_ALLOC_TABLE_SIZE];  //内存管理状态表

 u8  memrdy;        //内存管理是否就绪

};

extern struct _m_mallco_dev mallco_dev;  //在mallco.c里面定义

void mymemset(void *s,u8 c,u32 count);  //设置内存

void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n);//复制内存 

void mem_init(void);      //内存管理初始化函数(外/内部调用)

u32 mem_malloc(u32 size);     //内存分配(内部调用)

u8 mem_free(u32 offset);     //内存释放(内部调用)

u8 mem_perused(void);      //获得内存使用率(外/内部调用) 

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//用户调用函数

void myfree(void *ptr);       //内存释放(外部调用)

void *mymalloc(u32 size);     //内存分配(外部调用)

void *myrealloc(void *ptr,u32 size);  //重新分配内存(外部调用)

   

#endif

malloc.c文件:

#include "malloc.h"   

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//内存管理控制器

struct _m_mallco_dev mallco_dev=

{

 mem_init, //内存初始化

 mem_perused,//内存使用率

 0,   //内存池

 0,   //内存管理状态表

 0,     //内存管理未就绪

};

//复制内存

//*des:目的地址

//*src:源地址

//n:需要复制的内存长度(字节为单位)

void memcpy(void *des,void *src,u32 n)  

{  

    u8 *xdes=des;

 u8 *xsrc=src; 

    while(n--)*xdes++=*xsrc++;  

}  

//设置内存

//*s:内存首地址

//c :要设置的值

//count:需要设置的内存大小(字节为单位)

void memset(void *s,u8 c,u32 count)  

{  

    u8 *xs = s;  

    while(count--)*xs++=c;  

}    

//内存管理初始化  

void mem_init(void)  

{  

    memset(mallco_dev.membase, 0, sizeof(mallco_dev.membase));//内存池素有数据清零  

    mallco_dev.memrdy=1;//内存管理初始化OK  

}  

//获取内存使用率

//返回值:使用率(0~100)

u8 mem_perused(void)  

{  

    u16 used=0;  

    u32 i;  

    for(i=0;i<MEM_ALLOC_TABLE_SIZE;i++)  

    {  

        if(mallco_dev.memmap[i])used++; 

    }  

    return used*100/MEM_ALLOC_TABLE_SIZE;  

}  

//内存分配(内部调用)

//size:要分配的内存大小(字节)

//返回值:0XFFFFFFFF,代表错误;其他,内存偏移地址 

u32 mem_malloc(u32 size)  

{  

    signed long offset=0;  

    u16 nmemb; //需要的内存块数  

 u16 cmemb=0;//连续空内存块数

    u32 i;  

    if(!mallco_dev.memrdy)mallco_dev.init();//未初始化,先执行初始化 

    if(size==0)return 0XFFFFFFFF;//不需要分配

    nmemb=size/MEM_BLOCK_SIZE;   //获取需要分配的连续内存块数

    if(size%MEM_BLOCK_SIZE)nmemb++;  

    for(offset=MEM_ALLOC_TABLE_SIZE-1;offset>=0;offset--)//搜索整个内存控制区  

    {     

  if(!mallco_dev.memmap[offset])cmemb++; //连续空内存块数增加

  else cmemb=0;       //连续内存块清零

  if(cmemb==nmemb)      //找到了连续nmemb个空内存块

  {

            for(i=0;i<nmemb;i++)      //标注内存块非空 

            {  

                mallco_dev.memmap[offset+i]=nmemb;  

            }  

            return (offset*MEM_BLOCK_SIZE);//返回偏移地址  

  }

    }  

    return 0XFFFFFFFF;//未找到符合分配条件的内存块  

}  

//释放内存(内部调用) 

//offset:内存地址偏移

//返回值:0,释放成功;1,释放失败;  

u8 mem_free(u32 offset)  

{  

    int i;  

    if(!mallco_dev.memrdy)//未初始化,先执行初始化

 {

  mallco_dev.init();    

        return 1;//未初始化  

    }  

    if(offset<MAX_MEM_SIZE)//偏移在内存池内. 

    {  

        int index=offset/MEM_BLOCK_SIZE;//偏移所在内存块号码  

        int nmemb=mallco_dev.memmap[index];   //内存块数量

        for(i=0;i<nmemb;i++)     //内存块清零

        {  

            mallco_dev.memmap[index+i]=0;  

        }  

        return 0;  

    }else return 2;//偏移超区了.  

}  

//释放内存(外部调用) 

//ptr:内存首地址 

void myfree(void *ptr)  

{  

 u32 offset;  

    if(ptr==NULL)return;//地址为0.  

    offset=(u32)ptr-(u32)&mallco_dev.membase;  

    mem_free(offset);//释放内存     

}  

//分配内存(外部调用)

//size:内存大小(字节)

//返回值:分配到的内存首地址.

void *mymalloc(u32 size)  

{  

    u32 offset;  

    offset=mem_malloc(size);  

    if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;  

    else return (void*)((u32)&mallco_dev.membase+offset);  

}  

//重新分配内存(外部调用)

//*ptr:旧内存首地址

//size:要分配的内存大小(字节)

//返回值:新分配到的内存首地址.

void *myrealloc(void *ptr,u32 size)  

{  

    u32 offset;  

    offset=mem_malloc(size);  

    if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;     

    else  

    {  

        memcpy((void*)((u32)&mallco_dev.membase+offset),ptr,size);//拷贝旧内存内容到新内存   

        myfree(ptr);               //释放旧内存

        return (void*)((u32)&mallco_dev.membase+offset);          //返回新内存首地址

    }  

}

 

最后测试代码如下:

int main(void)

{    

 u8 *ptr;

 u16 *ptr1;

 u32 *ptr2;

  u32 *ptr3;

 u8 i;

   Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置

 delay_init(72);  //延时初始化

 uart_init(72,9600); //串口1初始化  

 LED_Init();

  //LCD_Init();  

 ptr=(u8*)mymalloc(100);

 if(*ptr)i=0;

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 ptr1=(u16*)mymalloc(2*100);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 ptr2=(u32*)mymalloc(4*100);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 myfree(ptr); 

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 ptr3=(u32*)mymalloc(4*20);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 myfree(ptr1);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 ptr=(u8*)mymalloc(8*32);

 

 myfree(ptr2);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 myfree(ptr3);

 i=mallco_dev.perused();//查看使用率

 if(i)i=0;

 usmart_dev.init();

 POINT_COLOR=RED;      

   while(1) 

 {     

  LED0=!LED0;      

  delay_ms(500); 

 }               

}

欢迎大家在自己的工程里面使用该内存管理代码,如有任何疑问,请回帖!谢谢.